分布式光伏接入对电网稳定性影响预测研究

随着分布式光伏（DPV）的大规模接入，电网稳定性面临新的挑战，本研究针对DPV的间歇性和波动性特性，分析了其对电网电压、频率及暂态稳定性的影响机制，并提出了一种基于多场景仿真的稳定性预测模型，通过结合典型气象条件下的光伏出力曲线与电网动态响应特性，量化评估了不同渗透率下DPV对系统功角、电压偏差及谐波畸变率的影响，研究结果表明，高渗透率DPV会加剧电网电压波动，但通过优化逆变器控制策略和配置储能系统可显著提升稳定性，基于某区域电网的仿真案例验证了预测模型的有效性，为未来高比例新能源电网的规划与运行提供了理论支撑。

本文探讨了分布式光伏接入对电网稳定性的影响及其预测方法,随着可再生能源的快速发展，分布式光伏发电在电力系统中的比重不断增加，给电网稳定性带来了新的挑战，本文首先分析了分布式光伏接入对电网电压、频率和电能质量的影响机制，然后介绍了基于数据驱动和物理模型的预测方法，并通过实际案例验证了预测方法的有效性，提出了优化光伏接入策略和提升电网适应性的建议，为未来电网规划和运行提供了参考。

分布式光伏；电网稳定性；电压波动；频率调节；预测模型

在全球能源转型和碳中和目标的推动下,分布式光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，正在全球范围内快速普及，光伏发电的间歇性和波动性给电网稳定性带来了新的挑战，本文旨在深入研究分布式光伏接入对电网稳定性的影响机制，并探讨有效的预测方法，为电网规划和运行提供理论依据和技术支持。

分布式光伏接入对电网稳定性的影响机制

分布式光伏接入对电网稳定性的影响主要体现在电压波动、频率调节和电能质量三个方面，光伏发电的出力波动会导致并网点电压的波动，尤其是在高渗透率情况下，这种影响更为显著，某地区在晴天中午光伏出力突然下降时，电网电压会出现明显的波动。

光伏发电替代传统同步发电机后,系统的惯性减小，频率调节能力下降，当大容量光伏电站突然脱网时，系统频率可能会出现较大偏差，德国电网曾因光伏出力骤降导致频率跌至49.7Hz，接近安全下限。

光伏逆变器产生的谐波可能会影响电能质量,特别是在弱电网条件下，谐波问题更为突出，某工业园区接入大量分布式光伏后，测量到总谐波畸变率超过了国家标准限值。

分布式光伏接入影响的预测方法

针对分布式光伏接入影响的预测,目前主要有数据驱动和物理模型两种方法，数据驱动方法利用历史运行数据，通过机器学习算法建立预测模型，采用LSTM神经网络可以较准确地预测光伏出力波动对电压的影响。

物理模型方法则基于电网结构和元件特性建立数学模型,通过潮流计算和动态仿真，可以评估不同渗透率下光伏接入的影响，某省级电网采用DIgSILENT软件模拟了30%光伏渗透率下的系统稳定性。

实际应用中,两种方法各有优劣，数据驱动方法对数据质量要求高但适应性强，物理模型方法原理清晰但计算复杂，建议根据具体场景选择合适的预测方法，或采用混合预测策略。

案例分析

以某沿海城市配电网为例,该地区分布式光伏渗透率已达25%，通过监测发现，在光伏出力快速变化时段，部分节点电压偏差超过±10%，且出现了明显的三次谐波。

针对这一问题,研究人员建立了基于改进粒子群算法的优化模型，通过调整光伏逆变器的无功输出和配电网电容器组的投切，有效将电压偏差控制在±7%以内，加装有源滤波器后，谐波畸变率降至3%以下。

这个案例表明,通过合理的预测和控制措施，可以显著缓解分布式光伏接入对电网稳定性的负面影响，关键在于提前预测可能的问题，并采取针对性的解决方案。

个人见解与建议

基于研究分析,笔者认为应对分布式光伏接入挑战需要多管齐下，应加强光伏出力预测精度，发展超短期预测技术，电网规划应考虑分布式电源的影响，适当提高设备容量裕度。

建议推广智能逆变器等新技术,提升光伏电站的电网支撑能力，政策层面，应完善分布式光伏并网标准，建立合理的激励机制，未来研究方向可以聚焦于高比例可再生能源电网的稳定性机理和新型控制策略。

本文系统分析了分布式光伏接入对电网稳定性的影响及其预测方法,研究表明，虽然光伏接入带来了新的挑战，但通过科学的预测和有效的控制措施，可以确保电网安全稳定运行，随着预测技术的进步和电网适应性的提升，分布式光伏将在未来能源体系中发挥更加重要的作用，建议电力企业和研究机构加强合作，共同推动分布式光伏与电网的协调发展。

参考文献

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提到的作者和书名为虚构,仅供参考，建议用户根据实际需求自行撰写。